Fällung und chemische Desintegration von polydispersem Titan(IV)-oxid

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Gegenstand des zu beantragenden Forschungsprojektes ist die Herstellung von nanoskaligem Titan( IV)-oxid mit Hilfe eines Sol-Gel-Prozesses. Es sollen während der Partikelbildung (Keimbildung, Wachstum, Agglomeration, Deagglomeration) gezielt physikalisch-chemische Produkteigenschaften (Partikelgrößenverteilung, Stabilität gegen Agglomeration, Redispergierbarkeit) gesteuert werden. Ziel ist es, die nanoskaligen Partikel für die Stabilisierung von Pickering-Emulsionen einzusetzen (Projekt C8 Institut für Polymerforschung IPF Dresden). Dazu werden sowohl monodisperse als auch polydisperse (bimodal verteilte) TiO2-Nanopartikel gezielt hergestellt. Eine daraus abgeleitete, interessante Aufgabe besteht darin, die polydispersen Nanopartikel in verschiedene Partikelgrößenfraktionen mit Hilfe der Sedimentation im Zentrifugalkraftfeld zu trennen. Neben der Partikelherstellung selbst stehen im vorliegenden Projekt die Anreicherung, Klassierung und Abtrennung der nanoskaligen TiO2-Partikel aus der Suspension im Mittelpunkt. Dazu soll der Agglomerations- und Redispergierungsprozess bei der Sedimentation im Zentrifugalkraftfeld experimentell untersucht werden.Eine besondere Herausforderung ist es, die ablaufenden Prozesse bei der Anreicherung, Klassierung und Abtrennung der nanoskaligen TiO2-Partikel aus der Suspension in einer Ultrazentrifuge auf Grundlage der ablaufenden Mikroprozesse zu modellieren. Ein langfristiges Ziel ist die Gestaltung und Optimierung der Prozesskette - Partikelerzeugung - Formulierung - Abtrennung – Redispergierung.